弹簧材料许用切应力用表

弹簧冷拔材料的许用切应力[τ]

表-1                                                                                                                                                                                      单位：MPa

注：圆柱螺旋弹簧的许用切应力按所受载荷情况可以分为：

1.静载荷（Ⅲ类载荷）：a. 恒定不变的在负荷（Ⅲ类载荷）；b.负荷有变化，但作用次数N＜104

2.动负荷：负荷有变化，作用次数N≥104。根据作用次数动负荷可以分为：

 A.有限疲劳寿命：冷卷弹簧作用次数N≥104 ~106次（Ⅱ类载荷）；热卷弹簧作用次数N≥104 ~105次；

 B.无限疲劳寿命：冷卷弹簧作用次数N≥107 次（Ⅰ类载荷）；热卷弹簧作用次数N≥2×106次；

 C.当冷卷弹簧作用次数N介于106~107 次；热卷弹簧作用次数N介于107 ~2×106次时；可以根据使用情况，参照有限或无限疲劳寿命设计。

3.σb分别取钢丝抗拉强度的中间值；材料直径＜1.0mm的弹簧，试验切应力为表中数值的90%,碳素钢丝包含重要用途弹簧钢丝。

4.在选取材料和确定许用应力是应注意以下几点：

A.       对重要的弹簧，其损坏对整个机械有重大影响时，许用应力应适当降低；

B.       经强压处理的弹簧，能提供疲劳极限，对改善载荷下的松弛有明显效果，可适当提供许用应力；

C.       经抛丸处理的弹簧，也能提高疲劳强度或疲劳寿命，其许用应力可提高20%；

D.       当工作温度超过60℃时，应对切变模量G进行修正，其修正公式为Gt=KtG。

5.       为了使弹簧在工作时具有稳定的刚度，保证指定高度时的载荷，弹簧变形量应在试验载荷下变形量fs的20%~80%之间,即：0.2fs≤f1,2,3...n≤0.8fs对应的载荷应满足0.2Fs≤F1,2,3...n≤0.8Fs。

6.       Fs=πd3τs/8D

7.       Ⅰ类和Ⅱ类载荷的弹簧，在某些情况下可取τs=（1.1~1.3）[τ]，或Fs=（1.1~1.3）Fn。但其值不得超过最大试验切应力值，或其对应的最大试验载荷值。

8.       压并载荷：压并载荷Fb为弹簧压并时的理论载荷，对应的压并变形量为fb。按理Fb≥FS ，或fb≥fS

温度修正系数（Kt）

表-2                           

弹簧工作极限应力与工作极限载荷计算公式 

表-3                                                                                                                       单位：MPa

热轧材料的许用切应力     

表-4 单位：MPa